题目内容
【题目】如图所示,带电量相等、质量不同的带电粒子a和b从带电平行板M的边缘沿平行于极板的方向以相同的初动能进入M、N两极板间的匀强电场中且最终都飞离电场,a恰好能从N板的右缘飞出,不计重力作用,则( )
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A.b粒子飞出电场时的位置一定与a相同
B.b粒子飞出电场时的位置位于两板中点
C.两粒子飞出电场时的动能一定相等
D.两粒子飞出电场时的动能不一定相等
【答案】AC
【解析】
AB.粒子在偏转电场中做平抛运动穿过极板,极板长度为
,分解位移:
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电场力提供加速度,极板间距为
:
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解得偏转位移:
,当
时,动能满足:
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根据题意可知两粒子带电量相等,初动能相同,所以两粒子均满足上述方程,则b粒子飞出电场时的位置一定与a相同,故A正确,B错误;
CD.粒子运动过程中只有电场力做功,根据动能定理:
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结合AB选项的分析可知,两粒子飞出电场时的动能一定相等,故C正确,D错误。
故选AC.
【题目】如图甲所示,某组同学借用“探究a与F、m之间的定量关系”的相关实验思想、原理及操作,进行“探究合外力做功和动能变化的关系”的实验:
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(1)为达到平衡阻力的目的,取下细绳和托盘,通过调节垫片的位置,改变长木板倾斜程度,根据打出的纸带判断小车是否做________运动.
(2)连接细绳及托盘,放入砝码,通过实验得到图乙所示的纸带. 纸带上O为小车运动起始时刻所打的点,选取时间间隔为0. 1s的相邻计数点A、B、C、D、E、F、G. 实验时小车所受拉力为0. 2N,小车的质量为0. 2kg. 请计算小车所受合外力做的功W和小车动能的变化
,补填表中空格_______,_______(结果保留至小数点后第四位).
O—B | O—C | O—D | O—E | O—F | |
W/J | 0. 0432 | 0. 0572 | 0. 0734 | 0. 0915 | |
| 0. 0430 | 0. 0570 | 0. 0734 | 0. 0907 |
通过分析上述数据你得出的结论是:在实验误差允许的范围内
,与理论推导结果一致.
(3)实验中是否要求托盘与砝码总质量m远小于小车质量M?________(填“是”或“否”);
(4)实验前已测得托盘的质量为
,实验时该组同学放入托盘中的砝码质量应为________kg(g取
,结果保留至小数点后第三位).